Варианты конструкции вентиляционных систем

автор: БАНБАС / 04.05.2016
Избыточная относительная влажность воздуха в бассейне может привести к неприемлемым условиям, таким как сильная влажность, конденсация на холодных поверхностях, ржавчина и т.д.
Основной источник «производства» влажности – водная поверхность, из-за испарения воды. Водное испарение от свободных поверхностей – функция многих параметров, таких как водная температура, площадь поверхности бассейна, температуры воздуха в помещении и относительной влажности, суммы воздушного перемещения по поверхности. Водная скорость испарения может быть вычислена, используя уравнение, данное в Приложении Руководства ASHRAE: E = (0,089 + 0,40782 x V) x Δρ/Y то, где V – скорость воздуха, параллельного водной поверхности (м/с) и Y – латентная теплота испарения воды (кДж/кг).

Проблемы влажности – серьезные проблемы. Они могут вызвать опасности для здоровья, нарушения в ограждающих конструкциях здания. Согласно экспертам, наиболее распространенные связанные с влажностью проблемы:

» во время теплого сезона проникновения теплого, сырого внешнего воздуха через трещины и дыры в закрытом сооружении и в результате конденсация на холодных поверхностях внутри зала бассейна;

» во время холодных сезонов эксфильтрация теплого сырого воздуха черезстены или стыки в помещении и в результате конденсация на внешних стенах и потолке;

» вода, просачивающаяся через элементы конструкции, приводит к росту отложений, ржавчины, отслаивает краску, приводит к гниению или коррозии;

»просачивание воды через пористые строительные материалы от источника влажности до материала, который не допускает в использовании влажность;

» очень высокая относительная влажность связана с увеличенным ростом микроорганизмов, таких как плесень и бактерии;

» внутренняя влажность больше, чем приблизительно 50% увеличивает распространение пылевого клеща. Низкие уровни вентиляции могут таким образом увеличить распространенность или интенсивность аллергических и других симптомов.

Эффективность мер, направленных на то, чтобы управлять влажностью, зависит не только непосредственно от системы кондиционирования воздуха, но и от системы отопления, строительства и других факторов. Эффективность и стоимость этих мер зависят от типа здания, в том числе является ли оно новым или существующим. Когда мы говорим об управлении влажностью в новом здании, мы должны обратить внимание на связь между контролем влажности и строительными и эксплуатационными затратами на здание. Поскольку большинство современных мер энергосберегающие, таким образом, они уменьшают операционные затраты, но в то же время и поднимают стоимость строительства. Проблемы влажности, появляющиеся в существующем здании, означают плохо разработанную или смонтированную вентиляцию или систему кондиционирования воздуха; тот факт, что изоляция создания корпуса потеряла свои тепловые способности или то, что бассейн не управляется должным образом.

Вентиляция бассейна требует специального подхода из-за высокой степени извлечения влажности и различных ароматов, характерных для бассейнов. Закрытый плавательный бассейн требует постоянной вентиляции и высушения воздуха в отличие от другого помещения без большой водной поверхности.

Большие капитальные затраты, необходимые для создания бассейна, могут быть просто пустыми капиталовложениями, если не были учтены параметры, требуемые для должных внутренней температуры, климата, влажности и воздушной скорости. Также необходимо удалять вредные ароматы и пары. Поэтому дизайн систем вентиляции в особом внимании процесса испарения бассейна.

Простые системы вентиляции

Самые простые методы, чтобы создать приемлемый внутренний климат в бассейне, это установка разделенных приточно-вытяжных систем, которые работают одновременно (простая механическая система вентиляции).

Можно сказать, что при помощи этих систем необходимая сумма нового наружного воздуха – поставка, и затем извлечение из зала бассейна – поддерживают необходимую температуру, объемный расход и уровень относительной влажности.

Эти системы для бассейнов подобны стандартной системе кондиционирования воздуха для жилых зданий. Основное различие – метод управления, особенно для бассейнов. Этот метод базируется не только на температурном управлении, но и на управлении относительной влажностью. Также в бассейне используется более мощное оборудование кондиционирования воздуха.

Система может быть применима в небольших бассейнах с водной поверхностью 40 м2 при условии, что влагосодержание наружного воздуха в теплый сезон меньше, чем влагосодержание воздуха в помещении для комфорта. Другими словами, эта система не рекомендуется для использования в теплый сезон, например, в прибрежной зоне, потому что невозможно обеспечить условия комфорта даже при высоком воздушном обмене.

В качестве примера можно привести систему, состоящую из двух отдельных систем. В ней система поставки включает модуль воздухозаборника (с увлажнителем, чтобы предотвратить утечку холодного воздуха во время зимы, когда вентилятор выключен); наружный воздушный фильтр (очистка); приточный вентилятор; нагреватель (чтобы нагреть наружный воздух в течение холодных сезонов); блок управления (чтобы отрегулировать поток воздуха и температуру). Система выпуска представлена вытяжным вентилятором, который смонтирован в специальных вентиляционных каналах. Другой вид системы вентиляции для бассейна, который уменьшать потребление энергии является системой, использующей осушители. Поскольку в этом случае вентиляторы обеспечивают сумму воздуха, строго требуемой для обеспечения правильного климата.

Мы неоднократно в подробностях писали об особенностях влагоудалителей, поэтому останавливаться на этом не будем. Основная характеристика осушителя – своя производительность. Она фактически показывает, сколько литров воды в единицу времени может быть извлечено из воздуха, когда используется устройство при определенной температуре и влажности в комнате. Уровень измеряется обычно в литрах в день. Максимальные значения могут быть достигнуты осушителями только при 80%-й влажности и 30 °C. Тесно связанное значение таким образом может быть обнаружено только в бассейне: температура воздуха 28–30 C, водная температура 25–28 °C, относительная влажность 60–90%.

Системы вентиляции с осушителем могут отличаться в основном за счет прилагаемого к ним влагоудалителя. Такой осушитель воздуха может быть смонтирован в пределах видимости (напольный или стеновой вариант) и скрыт в конструкциях здания (канал, единый блок или с удаленным компрессором), которые находятся в отдельном помещении. Другая классификация осушителей основывается на принципе процесса осушения. Здесь можно выделить два основных типа – конденсационный осушитель и адсорбционный.

При работе с влагоудалителем на базе адсорбции выпуск массы воздуха выполняется адсорбентом. Этот тип устройства используется в низких температурах и для «глубокого» дренажа. С ним эффективны работы в диапазоне температуры от –20 °C до +30 °C и влажности от 2% до 100%. Большое преимущество этого осушителя – возможность осушения без необходимости охлаждения и работа при нулевой температуре.

Масса воздуха выпускается вентилятором из помещения и затем входит в осушительную камеру, где расположен адсорбент (ротор адсорбции). Поглощение влажности здесь выполняется адсорбционным материалом, таким как стекловолокно. Конструкция ротора позволяет работать двумя параллельными потоками воздуха одновременно. Один поток воздуха возвращается в помещение, и влажность удаляется из адсорбента дополнительным потоком горячего воздуха (t = 100 … 140 °C). Чтобы позволить без остановок осушать воздух и восстанавливать адсорбент, ротор вращается постоянно. Адсорбционные осушители получили активное распространение в зонах хранения для технологического осушения.

Принцип конденсационного влагоудалителя довольно прост: влажный воздух проходит через «сушилку» и возвращается в комнату с низким влагосодержанием. Воздух идет через охлаждаемую катушку и быстро охлаждается ниже точки росы. Тогда охлажденный воздух передается через конденсатор, где нагревается снова и возвращается к зоне обслуживания, но уже с низкой относительной влажностью. Конденсат, сформированный во время процесса осушения, удаляется с помощью системы дренажа.

Основной данного метода является факт, что энергетические переходы выполнены в замкнутой цепи в обслуживаемой области. Отдельный компонент теплового баланса – энергетическое восстановление. Происходят следующие процессы: переход скрытой теплоты в явное тепло во время конденсации и преобразование механической энергии вентиляторов и компрессоров в контактное тепло. В результате количество тепла, выведенное в конденсаторе, превышает количество тепла, извлеченное в испарителе. Из-за этого в осушительном процессе имеет место нагревание воздуха. Перепад температур во входном отверстии и выходе сушилки находится в диапазоне 35 °C.

Производительность этого типа влагоудалителя в основном зависит от начальной температуры обработанного воздуха. Более теплый воздух может содержать больше водяного пара. Когда температура воздуха уменьшается, влагосодержание в воздухе также быстро уменьшается. Это может уменьшить производительность оборудования. Осушитель конденсационного типа может быть эффективным в применении в бассейне и другом здании, где происходит испарение воды и неэффективным – в создании с низкой температурой.

Осушитель как отдельная система при этом вряд ли в состоянии обеспечить хорошую вентиляцию для бассейна исключительно собой. Поскольку его работа не включает поддавание свежего воздуха и на 100% может быть описана как модуля рециркуляции. На данный момент многие влагоудалители при этом все же могут устранять некоторые неприятные ароматы в бассейне. Однако поставка свежего воздуха выполняется отдельной нагнетательно-вытяжной системой
вентиляции.

Вентиляционная система со стенным влагоудалителем

Этот тип осушителей обычно управляет микроклиматом в бассейнах среднего размера с водной поверхностью от 20 до 40 квадратных метров и имеет производительность от 30 до 110 литров в час. Использовать только стенные осушители, чтобы обеспечить удобный внутренний климат бассейна, большинство специалистов считают абсолютно неэффективным. Стенные осушители помогают поддерживать необходимую влажность, но не обеспечивают вентиляцию в комнате. Кроме того, для полного удаления влажности даже при маленьком водоеме, обычно необходимо установить больше чем один модуль, и это еще и экономически неэффективно плюс занимает много места. Смонтированные в/на стене осушители лучше всего используются в сочетании с системой приточно-вытяжной вентиляции.

Вентиляционная система с канальным влагоудалителем

Осушители канального типа предназначаются обычно для бассейнов со средним размером водной глади. Или большим размером в том случае, когда установка стенного или напольного осушителя невозможна. Они обычно смонтированы в специальной комнате, которая может использоваться также для оборудования обработки воды (у этой комнаты должна быть та же стена с бассейном). Но модели с вентиляторами высокого давления могут быть установлены далеко от бассейна, потому что статическое давление такого вентилятора составляет до 250 Па (это позволяет преодолевать аэродинамическое сопротивление длинных вентиляционных каналов до 50 м). Осушитель соединен с бассейном двумя каналами (один поставляет высушенный воздух, другой поставляет отработанный влажный воздух). У осушителей такого типа также есть возможность смешивать нагнетаемый воздух со свежим наружным воздухом. Но этого недостаточно для
идеальных условий комфорта.

Вентиляционная система с тепловым насосом

В некоторых бассейнах тепловые насосы используются, чтобы не только удалить влагу из воздуха в помещении, но и в нагревательных целях. По сравнению с теплообменником испаритель теплового насоса использует вытяжной воздух в качестве холодного источника, тогда как конденсатор переносит тепло на воду бассейна и воздушное нагревание. Операционный принцип теплового насоса совпадает с компрессионным влагоудалителем. Воздух из бассейна передается через модуль и охлаждается, а водяной пар – конденсируется. Согласно информации производителей приблизительно 20% воздуха в помещении охлаждается в испарителе. Тепловой насос всегда управляется в максимальной нагрузке, потому что эффективность работы теплового насоса значительно снижается при частичной нагрузке. Оборудование автоматически отключается, когда относительная влажность не так высока и таким образом, работа теплового насоса не является необходимостью.